DE2808102A1 - METHOD AND MACHINE FOR MANUFACTURING HOLLOW BODIES - Google Patents

METHOD AND MACHINE FOR MANUFACTURING HOLLOW BODIES

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DE2808102A1 DE19782808102 DE2808102A DE2808102A1 DE 2808102 A1 DE2808102 A1 DE 2808102A1 DE 19782808102 DE19782808102 DE 19782808102 DE 2808102 A DE2808102 A DE 2808102A DE 2808102 A1 DE2808102 A1 DE 2808102A1
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Description

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R. Frehner, CH-8620 WetzikonR. Frehner, CH-8620 Wetzikon

Verfahren und Haschine zur Herstellung von HohlkörpernMethod and machine for the production of hollow bodies

durch Wickelnby winding

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern durch Wickeln eines faden- oder bandförmigen Materials auf einen Kern zu finden, das auf einfache Weise die Herstellung von Körpern verschiedener Abmessungen ermöglicht, ohne daß in einem gesonderten Verfahren ein Kern aus einem anderen Material herzustellen ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kern durch Spannen von zahlreichen Fäden oder Bändern als Wickelkern gebildet wird, der als verlorener Kern einen Teil des herzustellenden Körpers bildet.The invention is based on the object of a method for Manufacture of hollow bodies by winding a thread-like or tape-like material on a core to find the easy Way enables the production of bodies of different dimensions without having to be in a separate process a core is to be made from a different material. This object is achieved in that the Core is formed by tensioning numerous threads or tapes as a winding core, which is a part of the lost core of the body to be produced.

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Dabei kann so vorgegangen werdenρ daß nacSa dem Bewickeln eines ersten Kernes- über den somit gebildetem Körper parallel zu denFäden bzw. Bänder» des erstem Kernes weitere Fäden oder Bänder gespannt werden o Dieser Vorgang kaam mearmals wiederholt werden, bis die gewünschte Wandstärke des Hohlkörpers erreicht ist» Die den Kerm bildenden Fäden oder Bänder sowie die eventuell weiterem zn spanaemdem Fäden oder Bänder, im folgenden Strangmaterial genannt, können dabei im Bereich des ümfangs von zwei Spannkörpern befestigt werden, deren Abstand voneinander entsprechend der axialen Länge des herzustellenden Körpers eingestellt wird. Dabei werden die Spannkörper beispielsweise durch je einen Antrieb gedreht und das Wickelmaterial von einer hin- und herbeweglichen Zuführeinrichtung zugeführt. Als Strangmaterial und Wickelmaterial können kunstharzgetränkte Glasfaserrovings verwendet werden, so daß beim Aushärten des Materials ein fester Verbund entsteht. Als Kunstharz eignet sich z.B. Polyester.It can be proceeded in such a way that after the winding of a first core over the thus formed body parallel to the threads or tapes »of the first core further threads or tapes are stretched o This process can be repeated several times until the desired wall thickness of the hollow body is reached The threads or bands forming the core as well as any other spanaemdem threads or bands, hereinafter referred to as strand material, can be fastened in the area of the circumference of two clamping bodies, the distance between which is set according to the axial length of the body to be produced. The clamping bodies are each rotated, for example, by a drive and the winding material is fed by a feed device that can move back and forth. Resin-impregnated glass fiber rovings can be used as strand material and winding material, so that a solid bond is created when the material hardens. Polyester is a suitable synthetic resin, for example.

Für die Durchführung des Verfahrens wird weiterhin eine Wickelmaschine vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch zwei mitAbstand voneinander gleichachsig drehbar gelagerte und mit einem Drehantrieb verbundene Spannkörper mit Befestigungsmitteln für die zwischen beiden Spannkörpern zu spannenden Fäden oder Bänder und durch eine parallel zur Drehachse der Spannkörper hin- und herlaufende Faden- oder Bandzuführeinrichtung. For the implementation of the method, a winding machine is also proposed, which is characterized by two rotatable on the same axis at a distance from each other and clamping bodies connected to a rotary drive with fastening means for the threads or bands to be tensioned between the two tensioning bodies and by one parallel to the axis of rotation the tensioning body reciprocating thread or tape feed device.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform weiter erläutert. Es zeigtIn the following the invention is further explained with reference to an embodiment shown in the drawings. It shows

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Wickelmaschine in Vorderansicht oder in Aufsicht,1 shows a schematic representation of a winding machine according to the invention in a front view or in a plan view,

Fig. 2 ein Schaltschema einer Einrichtung zur Steuerung der verschiedenen Antriebe der Wickelmaschine,2 shows a circuit diagram of a device for controlling the various drives of the winding machine,

Fig. 3 eine hälftig geschnittene Aufsicht auf einen der Spannkörper der Wickelmaschine nach Fig. 1 mit seiner Lagerung und seinem Antrieb undFIG. 3 shows a half-section plan view of one of the clamping bodies of the winding machine according to FIG. 1 its storage and its drive and

Fig. 4 einen vergrößerten Teilschnitt des Spannkörpers mit einem Mittel zur Befestigung eines Endes eines Fadens oder Bandes.4 shows an enlarged partial section of the clamping body with a means for fastening one end of a Thread or tape.

Die Wickelmaschine nach Fig. 1 hat zwei Spannkörper 2, 4 für das Strangmaterial 6 und eine Zuführeinrichtung 8 für das Wickelmaterial 10.The winding machine according to Fig. 1 has two clamping bodies 2, 4 for the strand material 6 and a feed device 8 for the Wrapping material 10.

Beide Spannkörper 2, 4 werden entsprechend der Darstellung in Fig. 3 von einer Welle 12 getragen, die durch ein RadiallagerBoth clamping bodies 2, 4 are carried by a shaft 12 as shown in FIG. 3, which is supported by a radial bearing

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und ein Axiallager 16 in einem kelchförmigen Gehäuse 18 gelagert ist. Das Gehäuse 18 hat einen parallel zur Welle oder gleichachsig mit dieser verlaufenden Schaft 20s der axialverschiebbar in einem Rahmenteil 22 bzuu 24 gelagert ist. Am Ende des Schaftes 20 befindet sich ein Schraubengewinde 26, so dass zum Spannen des Strangmaterials eine mit dem Gewinde 26 in Eingriff stehende Schraubenmutter 28 dienen kann. Zur Aufnahme der Spannkraft sind beide Rahmenteile 22, 24 durch einen nichtdargestellten Teil des Maschinenrahmens verbunden. Für die Herstellung verschieden langer Hohlkörper 30 können die beiden Rahmenteile 22S 24 gegeneinander durch nichtdargestellte Mittel, ZoBo einen Spindelantrieb, verstellbar sein» Dieses Verstellmittal bzw«, dieser Spindelantrieb kann auch zum genauen Einstellen der Spannung des Strangmaterialesj, ZoBo auch abhängig vom Wickelvorgang, dienen, um eine bestimmte Hyperboloidform zu erzielen. and a thrust bearing 16 is mounted in a cup-shaped housing 18. The housing 18 has a shaft 20 s running parallel to or coaxially with the shaft, which is axially displaceably mounted in a frame part 22 bzuu 24. At the end of the shaft 20 there is a screw thread 26, so that a screw nut 28 engaging with the thread 26 can serve to tension the strand material. To absorb the clamping force, the two frame parts 22, 24 are connected by a part of the machine frame (not shown). For the production of hollow bodies 30 of different lengths, the two frame parts 22 S 24 can be adjusted against each other by means not shown, ZoBo a spindle drive to achieve a specific hyperboloid shape.

Auf der Welle 12 ist ein Zahnrad 32 befestigt^ in das das Ritzel 34 eines Elektromotors 36 bziuo 38 eingreift«. Der Elektromotor ist an einer Gehäuseplatte 40 angeflanscht» die das kelchförmige Gehäuse 18 um die Welle 12 herum varschliesst. Ein Dichtring 42 dient der Abdichtung zwischen der Welle 12 und dieser Gehäuseplatteo Eine Schraubenfeder 44, die zwischen der Bodenwand 46 des Gehäuses 18 und dem Ende der Welle 12 angeordnet ist, verhindert, dass die KugelnOn the shaft 12 a toothed wheel 32 is fastened into which the pinion 34 of an electric motor 36 or 38 engages. The electric motor is flanged to a housing plate 40 which closes the cup-shaped housing 18 around the shaft 12. A sealing ring 42 is used to seal between the shaft 12 and this housing plate o A helical spring 44, which is arranged between the bottom wall 46 of the housing 18 and the end of the shaft 12, prevents the balls

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des Axiallagers 16 aus den Lagerringen fallen, uienn die Welle 12 bei leerem Spannkörper 2 verschoben urird. Die Lagerung und der Antrieb des dem Spannkörper 2 gegenüberliegend angeordneten Spannkörpers 4 erfolgt auf gleiche Weise wie in Fig. 3 dargestellt ist, mit dem Unterschied, .dass die entsprechenden Mittel umgekehrt bzuj. dazu spiegelsymmetrisch angeordnet sind.of the axial bearing 16 fall out of the bearing rings, uienn the shaft 12 is shifted when the clamping body 2 is empty. Warehousing and the clamping body 4 arranged opposite the clamping body 2 is driven in the same way as in FIG Fig. 3 is shown, with the difference that .that the corresponding Means reversed bzuj. are arranged mirror-symmetrically.

Die Befestigung des Strangmaterials 6 bzw. der zahlreichen Glasfaserrovings 48 kann in der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Weise durch Klemmen erfolgen. Der Roving u/ird dabei durch eine der Bohrungen 49 bis 51 gesteckt und ein Spannring 52 bis 54, der in einer die jeweilige Bohrung schneidenden Nut eingelegt ist, u/ird durch Schrauben 56 bis 58 auf den Roving 48 gepresst. Zuerst werden die Rovings in den radial inneren Bohrungen 49 befestigt, bis sie in Umfangsrichtung einen z.B. zylindrischen Körper aus zahlreichen parallel zueinander liegenden Rovings bilden, der als erster Wickelkern dient. Eine weitere Schicht von achsparallel verlaufenden Rovings u/ird vorzugsweise erst zwischen den Spannkörpern 2 und 4 gespannt, wenn der erste Wickelkern bereits durch die das Wickelmaterial 10 bildenden kunstharzgetränkten Rovings in einer oder mehreren Schichten umwickelt wurde, wie der Querschnittsdarstellung in Fig. 3 zu entnehmen ist.The fastening of the strand material 6 or the numerous glass fiber rovings 48 can be carried out in the manner shown in FIGS. 3 and 4 Way done by clamping. The roving will be there inserted through one of the bores 49 to 51 and a clamping ring 52 to 54, which is in one of the respective bore cutting groove is inserted, u / ird pressed onto the roving 48 by screws 56 to 58. First the rovings are in the radially inner bores 49 until they have a cylindrical body, for example, of numerous in the circumferential direction Form rovings lying parallel to one another, which serves as the first winding core. Another layer parallel to the axis running rovings u / ird preferably only between the clamping bodies 2 and 4 tensioned when the first winding core has already been soaked by the synthetic resin forming the winding material 10 Rovings were wrapped in one or more layers, like the cross-sectional illustration in FIG. 3 can be found.

Statt dar Befestigung mittels Spannringen 52 bis 54 undInstead of fastening by means of clamping rings 52 to 54 and

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Schrauben 56 bis 58 kann die Befestigung auch mittels nicht dargestellter Haken erfolgens die an einem Spannkörper 2 bzw. 4 befestigt sind. Hierfür wird ein Roving ohne Unterbrechung von einem Spannkörper 2 zum anderen Spannkörper 4 und dort jeweils über einen der Haken geführte Statt Haken können auch nutenförmige Einschnitte in den Spannkörper vorgesehen sein. Weiterhin kann jeder Spannkörper aus mehreren übereinanderschiebbaren Nutenringen bestehen, indem nach dem Bespannen des kleinsten Nutenringes der nächst grössere Ring von aussen über den kleinsten Ring geschoben wird, der zuvor in einem Raum zwischen dem Zahnrad 32 und dem kleinsten Ring gehalten wurde. Schliesslich kann die Befestigung an den Spannkörpern auch mit Hilfe von Klemmexzentern erfolgen, die jeweils mit einem Klemmhebel verbunden sind.Screws 56 to 58, the fastening can also be by non-illustrated hook done s which are secured on a clamping body 2 and 4 respectively. For this purpose, a roving is passed without interruption from one tensioning body 2 to the other tensioning body 4 and there in each case guided over one of the hooks. Instead of hooks, groove-shaped incisions can also be provided in the tensioning body. Furthermore, each clamping body can consist of several grooved rings that can be pushed one on top of the other, in that after the smallest grooved ring has been covered, the next larger ring is pushed from the outside over the smallest ring that was previously held in a space between the gear wheel 32 and the smallest ring. Finally, the fastening to the clamping bodies can also take place with the aid of clamping eccentrics, which are each connected to a clamping lever.

Falls der Wickelkern durch Hin- und Herführen eines Rovings über Befestigungsorgane an den Spannkörpern 2, 4 gebildet wird, kann das Hin- und Herführen bzw« die Zulieferung des Rovings mittels der Zuführeinrichtung 8 erfolgen. Zu diesem Zweck kann an dem Gehäuse 60 der Zuführeinrichtung ein nichtdargestellter Führungsarm mit Rührungsrollen befestigt sein«If the winding core is formed by guiding a roving back and forth over fastening elements on the clamping bodies 2, 4 is, the back and forth or the delivery of the roving by means of the feed device 8 can take place. to for this purpose, on the housing 60 of the feed device a guide arm, not shown, must be attached with agitator rollers "

Die Zuführeinrichtung 8 bzu. ihr Gehäuse 60 ist mittels Rädern 62, 64 an einer Schiene 66 geführt, und ihre Hin- und Herbewegung erfolgt durch den Antrieb eines Elektromotors 68, der über ein Kegelrad 70 mit dem Rad 62 inThe feed device 8 bzu. their housing 60 is means Wheels 62, 64 guided on a rail 66, and their back and forth movement is carried out by the drive of an electric motor 68, which is connected via a bevel gear 70 with gear 62 in

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Antriebsverbindung steht. Die Stromzuführung zu dem Elektromotor verläuft über das sinusförmig geführte Kabel 72. In dem Gehäuse 60 sind Vorratsrollen 74, 76 für das Rovingmaterial angeordnet souiie ein Vorratsbehälter 78 für Kunstharzmaterial. In einer mit dem Vorratsbehälter 78 über eine Leitung 80 verbundenen Wanne 82 wird der Roving mit Kunstharz getränkt, indem er unter einer in der Wanne gelagerten Walze 84 hindurchgeführt wird. Aus der Wanne verläuft der Roving durch ein Paar von Fuhrungswalzen 86, 88 und u/ird von dort durch die Drehung des Wickelkörpers schraubenlinienartig aufgewickelt. Es versteht sich, dass durch die Zuführeinrichtung gleichzeitig mehrere Rovings zugeführt werden können.Drive connection is. The power supply to the electric motor runs via the sinusoidally guided cable 72. In Storage rolls 74, 76 for the roving material are arranged in the housing 60, as well as a storage container 78 for synthetic resin material. The roving is coated with synthetic resin in a tub 82 connected to the storage container 78 via a line 80 soaked by being passed under a roller 84 mounted in the tub. The runs out of the tub Roving through a pair of guide rollers 86, 88 and u / ird from there wound up in a helical manner by the rotation of the bobbin. It goes without saying that through the Feed device several rovings can be fed at the same time.

Für die Steuerung der Drehgeschwindigkeit der Spannkörper 2, 4, der Hin- und Herbewegung der Zuführeinrichtung 8 und der Wickelspannung ist eine Steuereinheit 90 vorgesehen, die in Fig. 2 schematisch dargestellt ist. Verschiedene Steuerprogramme dienen der Herstellung verschieden geformter Hohlkörper bzw. verschiedener Wickelmuster» 3e grosser die Wickelspannung im Verhältnis zur Spannung der Fäden des Wickelkernes ist, umso ausgeprägter ist die Hyperboloidform des hergestellten Hohlkörpers. Der mittlere Durchmesser des Hohlkörpers kann durch die Auswahl des Durchmessers der Spannkörper 2 und 4 bestimmt werden.For controlling the speed of rotation of the clamping bodies 2, 4, the to-and-fro movement of the feed device 8 and the winding tension, a control unit 90 is provided, which is shown schematically in FIG. Different control programs are used to produce differently shaped Hollow bodies or different winding patterns »3e larger the winding tension is in relation to the tension of the threads of the winding core, the more pronounced the hyperboloid shape of the hollow body produced. The mean diameter of the hollow body can be determined by selecting the diameter of the Clamping body 2 and 4 are determined.

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Das erfxndungsgemässe Verfahren eignet sich insbesondere für die Herstellung von Masten, z.B» für die Führung von elektrischen Leitungen, Telephondrähten usw.The method according to the invention is particularly suitable for the manufacture of masts, e.g. for the guidance of electrical lines, telephone wires, etc.

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-Al--Al-

Leerse iteBlank

Claims (1)

27112711 Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern durch Wickeln eines faden- oder bandförmigen Materials auf einen Kern, dadurch gekennzei chnet, daß der Kern durch Spannen von zahlreichen Fäden oder Bändern als Wickelkern gebildet wird, der als verlorener Kern einen Teil des herzustellenden Körpers bildet.1. Process for the production of hollow bodies by winding a thread-like or tape-like material onto a core, thereby gekennzei chnet that the core by tensioning numerous threads or tapes as a winding core is formed, which forms part of the body to be produced as a lost core. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kern bildenden Fäden oder Bänder im Bereich des Umfangs von zwei Spannkörpern befestigt werden, deren Abstand voneinander entsprechend der axialen Länge des herzustellenden Körpers eingestellt wird, daß die Spannkörper drehend angetrieben werden und daß das Wickelmaterial von einer hin- und herlaufenden Zuführeinrichtung zugeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that that the threads or bands forming the core are fastened in the area of the circumference of two tensioning bodies, whose distance from each other is set according to the axial length of the body to be produced, that the Tensioning body are driven in rotation and that the winding material from a reciprocating feed device is fed. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewickeln des Kernes mindestens einmal unterbrochen wird und jeweils weitere Fäden oder Bänder zwischen den Spannkörpern gespannt werden, die somit beim Fortsetzen des Wickeins zwischen zwei Wickelschichten eingeschlossen werden.3. The method according to claim 2, characterized in that that the winding of the core is interrupted at least once and each other threads or tapes between the clamping bodies are tensioned, which are thus enclosed between two winding layers when winding is continued will. 809835/0845809835/0845 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kern bildenden Fäden oder Bänder mittels der hin- und herlaufenden Zuführeinrichtung zwischen den beiden Spannkörpern gespannt werden.4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the threads forming the core or Straps are tensioned between the two tensioning bodies by means of the feed device running back and forth. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichne tj daß durch Steuern der WiekelSpannung ein Hohlkörper mit vorgegebener Form, z.B. Hyperboloidform, hergestellt wird.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that tj by controlling the WiekelTension a hollow body with a given shape, e.g. Hyperboloid shape. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wickeln mit kunstharzgetränkten <Jrlasfaserrovings erfolgt. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the winding is carried out with synthetic resin-soaked <Jrlasfaserrovings. 7. Wickelmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei mitAbstand voneinander, gleichachsig, drehbar gelagerte und mit einem Drehantrieb (36, 38) verbundene Spannkörper (2, 4) mit Befestigungsmitteln (49 - 54) für die zwischen beiden Spannkörpern zu spannenden Fäden oder Bänder (48) und durch eine parallel zur Drehachse der Spannkörper hin- und herlaufende Faden- oder Bandzuführeinrichtung (8).7. winding machine for performing the method according to any one of the preceding claims, characterized by two at a distance from each other, equiaxed, rotatable mounted clamping bodies (2, 4) connected to a rotary drive (36, 38) with fastening means (49-54) for the threads or bands (48) to be tensioned between the two tensioning bodies and through a parallel to the axis of rotation of the Tensioning body reciprocating thread or tape feed device (8). 809835/0845809835/0845 ■=· 3 —■ = 3 - 7 p dadurch g e Jk e a7 p thereby g e Jk ea zeichnet,, daß jeder Spannkörper (2, 4) araf radial nand axial in ©ineoi G©häws© (18) gs antrsibbaren Welle (12) befestigt 1st wind sich an ©ines der Gehäuse ©in axialv©rstellbar©r Spanmschaft (20) anschließt, der in einem Rahmenteil (22, 24) d©r Wickelmaschine gelagert ist» draws ,, that each clamping body (2, 4) araf radial nand axial in © ineoi G © häws © (18) gs Drivable shaft (12) attached is attached to © ines the housing © axially adjustable © r clamping shank (20) connected, which is mounted in a frame part (22, 24) of the winding machine » 9ο Wickelmaschine nach Anspruch 8, dadurch g © k © η η zeichnet, daß die b©ld©n ©inander gegenüberliegenden Rahmenteil© (22, 24) gegeneinander abstandsverstelllbar sindo9ο winding machine according to claim 8, characterized g k © © η η is characterized in that the b ld © © © n inander opposite frame part © (22, 24) against each other abstandsverstelllbar Sindo 10. Wickelmaschine nach eiaem der Ansprüche 7-9, daduarch gekennzei chnet, daß di© beiden Spanmkörper (2, 4) unterschiedliche Durchmesser besitzen bzw.. di© B©- iestigungsmittel auf für beide Spannfeörper v©rsctoi©d©sa©!a Durchmessern aufweisen„ 10. Winding machine according to one of claims 7-9, daduarch gekennzei chnet that the © two chip bodies (2, 4) have different diameters or .. the © B © - fastening means for both clamping elements v © rsctoi © d © sa ©! a have diameters " 11. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadwrcm gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel der Spannkörper (2, 4) aus entsprechend zahlreichen an deren Umfang in ringförmig umlaufenden Reihen verschiedener radialer Abstände von der Drehachse der Spannkörper (2, 4) angeordneten Aufnahmeöffnungen (49 - 51) für die zu spannenden Fäden oder Bänder bestehen.11. Winding machine according to one of claims 7 to 10, characterized in that the fastening means of the clamping body (2, 4) from correspondingly numerous on the circumference in annular circumferential rows of different radial distances from the axis of rotation of the clamping body (2, 4) arranged receiving openings ( 49 - 51) exist for the threads or straps to be tensioned. 809835/084S809835 / 084S
DE19782808102 1977-02-27 1978-02-24 METHOD AND MACHINE FOR MANUFACTURING HOLLOW BODIES Ceased DE2808102A1 (en)

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